МАГНИТНОЕ УПОРЯДОЧЕНИЕ В АНИОН-ДЕФИЦИТНЫХ МАНГАНИТАХ La_1-xSr_xMnO_3-x/2
Труханов С.В., Бушинский М.В., Троянчук И.О., Шимчак Г.

Поступила в редакцию: 16 Марта 2004

PACS: 75.30.Kz, 75.30.Vn, 75.50.Dd

DJVU (172.6K)

PDF (641.8K)

Проведено экспериментальное исследование кристаллоструктурных, магнитных и электротранспортных свойств манганитов со структурой перовскита La_1-xSr_xMnO_3-x/2 () в зависимости от степени дефицита кислорода. В ряду стехиометрических твердых растворов La_1-xSr_xMnO₃ обнаружено изменение типа симметрии элементарной ячейки при x=0.125. Образцы с характеризуются O'-орторомбической элементарной ячейкой, в то время как образцы с x>0.125 - ромбоэдрической. В ряду анион-дефицитных твердых растворов La_1-xSr_xMnO_3-x/2 кристаллоструктурные свойства аналогичны последним в стехиометрической системе. Предполагается, что с уменьшением содержания кислорода анион-дефицитные твердые растворы La_1-xSr_xMnO_3-x/2 испытывают ряд последовательных магнитных фазовых превращений в основном состоянии: от антиферромагнетика A-типа (x = 0) через двухфазное (антиферромагнитное и ферромагнитное) состояние () к неоднородному магнитному состоянию типа кластерного спинового стекла (). Для анион-дефицитного твердого раствора с x=0.175 наблюдается максимальное значение ферромагнитной компоненты. С возрастанием дефицита кислорода удельное электрическое сопротивление образцов La_1-xSr_xMnO_3-x/2 вначале убывает до значения x= 0.175, приобретая активационный характер, а затем возрастает вплоть до x= 0.30. При этом переход металл - полупроводник отсутствует для всех анион-дефицитных твердых растворов во всей изученной области концентраций. Пик магнитосопротивления при температуре ниже температуры магнитного упорядочения обнаружен только для образца с x=0.175. Обобщением полученных экспериментальных результатов для ряда анион-дефицитных твердых растворов La_1-xSr_xMnO_3-x/2 явилось построение концентрационных зависимостей спонтанного магнитного момента и критической температуры магнитных фазовых переходов. Указаны предположительные магнитные фазовые состояния. Полученные экспериментальные данные могут быть интерпретированы на основе модели фазовых расслоений и конкуренции ферромагнитных и антиферромагнитных косвенных сверхобменных взаимодействий. Предполагается, что косвенные сверхобменные взаимодействия Mn³⁺-O-Mn³⁺ являются положительными в орбитально разупорядоченной фазе в случае октаэдрической координации ионов марганца, в то время как для пентаэдрической координации хотя бы одного из ионов Mn³⁺ это взаимодействие отрицательно.